Pertama Pengukuran Medan Magnet di Inti Bumi

Livejurnal69 - A University of California, Berkeley, geofisika telah membuat pengukuran pertama kalinya dari kekuatan medan magnet dalam inti Bumi, 1.800 mil di bawah tanah.

Kekuatan medan magnet adalah 25 Gauss, atau 50 kali lebih kuat daripada medan magnet pada permukaan yang membuat jarum kompas menyelaraskan utara-selatan. Meskipun angka ini di tengah-tengah rentang ahli geofisika memprediksi, menempatkan kendala identitas sumber panas dalam inti yang menjaga dinamo internal dijalankan untuk mempertahankan medan magnet.

"Ini adalah nomor benar-benar baik pertama kami sudah berdasarkan observasi, bukan kesimpulan," kata penulis Bruce A. Buffett, profesor ilmu bumi dan planet di UC Berkeley. "Hasilnya tidak kontroversial, tetapi itu tidak menyingkirkan medan magnet yang sangat lemah dan berpendapat terhadap bidang yang sangat kuat."

Hasilnya diterbitkan dalam edisi 16 Desember jurnal Nature.

Sebuah medan magnet yang kuat di dalam inti luar berarti ada banyak konveksi dan dengan demikian banyak panas yang dihasilkan, yang para ilmuwan perlu menjelaskan, Buffett mengatakan. Sumber energi diduga adalah sisa-sisa panas dari 4 miliar tahun yang lalu ketika planet ini panas dan cair, melepaskan energi gravitasi sebagai elemen berat tenggelam ke dasar inti cair, dan peluruhan radioaktif dari unsur-unsur berumur panjang seperti kalium, uranium dan thorium.

Bidang lemah - 5 Gauss, misalnya - akan berarti bahwa sedikit panas sedang disediakan oleh peluruhan radioaktif, sementara medan yang kuat, pada urutan 100 Gauss, akan berarti sebuah kontribusi besar dari peluruhan radioaktif.

"Sebuah pengukuran medan magnet memberitahu kita apa kebutuhan energi dan apa sumber panas," kata Buffett.

Sekitar 60 persen dari daya yang dihasilkan di dalam bumi kemungkinan berasal dari pengecualian elemen cahaya dari solid dalam inti seperti membeku dan tumbuh, katanya. Ini terus-menerus membangun Facebook mentah di luar inti.

medan magnet bumi adalah diproduksi di luar dua pertiga dari besi planet / inti nikel. Ini inti luar, sekitar 1.400 mil tebal, adalah cair, sedangkan inti adalah besi nikel beku dan merusak bola dengan radius sekitar 800 mil - seukuran bulan. inti ini dikelilingi oleh panas, lengket mantel dan kerak permukaan kaku.

Bumi pendingin awalnya ditangkap medan magnet dari disk planet di mana tata surya terbentuk. lapangan itu akan hilang dalam waktu 10.000 tahun jika tidak untuk dinamo internal planet, yang melahirkan berkat lapangan untuk panas yang dihasilkan di dalam planet ini. Panas membuat mendidih inti luar cair, atau "convect," dan sebagai kenaikan logam melakukan dan kemudian tenggelam melalui medan magnet yang ada, mereka menciptakan arus listrik yang mempertahankan medan magnet. Ini dinamo bergolak menghasilkan medan magnet secara perlahan menggeser di permukaan.

"Anda mendapatkan perubahan dalam bidang permukaan magnet yang terlihat sangat mirip gyres dan arus di lautan dan atmosfer, tapi ini didorong oleh aliran fluida pada inti luar," kata Buffett.

Buffett adalah seorang teoretisi yang menggunakan pengamatan untuk meningkatkan model komputer dinamo internal bumi. Sekarang bekerja pada model generasi kedua, ia mengakui bahwa kurangnya informasi tentang kondisi di pedalaman bumi telah menjadi hambatan besar untuk membuat model yang akurat.

Dia menyadari, bagaimanapun, bahwa tarikan bulan pada kemiringan sumbu putaran bumi dapat memberikan informasi tentang medan magnet di dalamnya. tunda ini akan membuat presesi inti - yaitu, membuat sumbu berputar perlahan-lahan memutar dalam arah yang berlawanan - yang akan menghasilkan perubahan magnetik dalam inti luar yang lembab presesi. pengamatan Radio quasar jauh - sangat terang, galaksi aktif - menyediakan pengukuran yang sangat presisi perubahan rotasi bumi sumbu diperlukan untuk menghitung redaman ini.

"Bulan ini terus memaksa sumbu rotasi inti untuk presesi, dan kami melihat respon dari inti luar fluida ke presesi dari inti," katanya.

Dengan menghitung pengaruh bulan pada inti pemintalan, Buffett menemukan bahwa presesi membuat inti bagian dalam sedikit out-of-putaran menghasilkan gelombang geser dalam inti luar cair. Gelombang ini dari besi cair dan memindahkan nikel dalam kerucut ketat hanya 30 sampai 40 meter tebal, berinteraksi dengan medan magnet untuk menghasilkan sebuah arus listrik yang memanaskan cairan. Ini berfungsi untuk meredam presesi sumbu rotasi. Peredaman menyebabkan presesi tertinggal di belakang bulan seperti yang mengorbit bumi. Sebuah pengukuran lag diperbolehkan Buffett untuk menghitung besarnya redaman dan dengan demikian dari medan magnet di dalam inti luar.

Buffett mencatat bahwa lapangan dihitung - 25 Gauss - adalah rata-rata selama seluruh inti luar. Lapangan tersebut diharapkan dapat bervariasi dengan posisi.

"Saya masih merasa luar biasa bahwa kita dapat melihat ke quasar jauh untuk mendapatkan wawasan ke bagian dalam planet kita," kata Buffett.

pekerjaan ini didanai oleh National Science Foundation.